[침투비파괴검사기능사 필기] 13년 2회차
침투비파괴검사기능사 필기 기출문제

13년 2회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
침투비파괴검사기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

13년 2회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
강자성체 철(Fe)의 자기적 성질이 변하는 온도 큐리점은?
1450°C
2768°C
3915°C
41200°C
정답 및 해설

강자성체 철의 큐리점(Curie point)은 768°C이다. 이 온도 이상에서 철은 강자성에서 상자성으로 변환되며, 원자의 열운동이 자기 스핀의 정렬을 방해하여 자발적 자기화를 잃는다. 450°C는 철의 동소변태 온도이고, 915°C와 1200°C는 다른 동소변태 온도로 자기적 성질의 변화점이 아니다.

문제 2
방사선투과시험용 투과도계(KS A 4054)에서 호칭번호 F02형 선형투과도계는 7개로 배열 되어있다. 가운데 4번째 선지름은 얼마인가?
10.1mm
20.2mm
304mm
40.8mm
정답 및 해설

선형 투과도계의 호칭번호는 배열 한가운데에 놓인 선의 지름을 나타내므로, F02형이라면 일곱 개 중 가운데인 네 번째 선의 지름이 0.2mm가 된다.

선형 투과도계는 가는 선에서 굵은 선까지 일정한 비율로 굵어지도록 나란히 배열한 것으로, 투과사진에서 어느 굵기의 선까지 식별되는지를 보아 상질(투과 감도)을 판정한다.

  • 0.1mm는 가운데보다 가는 쪽에 놓이는 굵기여서 호칭번호가 가리키는 값이 아니다.
  • 0.4mm로 읽히는 값은 가운데보다 굵은 쪽에 해당한다.
  • 0.8mm는 이 호칭번호가 다루는 범위보다 훨씬 굵은 선이다.
문제 3
방사선투과검사와 비교하여 일반적인 초음파탐상검사의 특성을 옳게 설명한 것은?
1결함의 종류를 쉽게 구별할 수 있다.
2제품의 형상에 구애를 받지 않는다.
3결함의 깊이를 쉽게 측정할 수 잇다.
41mm 이하의 얇은 판 검사에 효과적이다.
정답 및 해설

초음파탐상검사는 방사선투과검사와 달리 결함의 깊이(위치)를 비교적 쉽게 측정할 수 있다는 특성이 있다.

방사선투과검사는 필름에 투영된 상으로 결함의 형태를 잘 보여주지만 깊이 정보는 얻기 어려운 반면, 초음파는 탐촉자와 결함 사이의 전파시간으로 깊이를 환산할 수 있다.

  • 결함의 종류를 구별하는 데는 오히려 영상으로 결함 형태를 보여주는 방사선투과검사가 더 유리하다.
  • 초음파탐상은 접촉매질과 탐촉자 주사가 필요해 제품 형상의 영향을 크게 받는다.
  • 1mm 이하의 매우 얇은 판은 근거리 음장(불감대)의 영향으로 오히려 초음파탐상에 불리하다.
문제 4
각종 비파괴검사법과 그 원리가 틀리게 짝지어진 것은?
1방사선투과검사 – 투과성
2초음파탐상검사 – 펄스반사법
3자분탐상검사 – 자분의 침투력
4와전류탐상검사 – 전자유도작용
정답 및 해설

자분탐상검사는 결함 부위에 집중된 자기장에 철분가루(자분)가 모여드는 현상을 이용하는데, 이는 자분의 침투력(penetration)이 아니라 자기장에 대한 흡착성 또는 자력선의 누설에 대한 반응을 원리로 한다. 자분은 침투하지 않고 표면에 부착되므로 원리 설명이 정확하지 않다.

  • 방사선투과검사는 방사선의 투과성을 이용한다.
  • 초음파탐상검사는 펄스반사법(초음파 반사파 분석)을 원리로 한다.
  • 와전류탐상검사는 전자유도작용(전류 유도에 따른 임피던스 변화)을 이용한다.
문제 5
항공기 터빈블레이드의 균열검사에 적용할 수 있는 와전류 탐상코일은 무엇인가?
1표면형 코일
2내삽형 코일
3회전형 코일
4관통형 코일
정답 및 해설

항공기 터빈블레이드의 균열검사는 블레이드 표면에 발생하는 미세한 균열을 감지해야 하므로 표면형 코일을 적용한다. 표면형 코일은 탐촉자가 피검사체 표면에 직접 접촉하여 표면 근처의 결함을 민감하게 탐지할 수 있으며, 터빈블레이드와 같이 복잡한 형상의 부품 표면 검사에 적합하다. 내삽형·관통형 코일은 튜브나 봉 같은 원통형 부품의 내부 결함 검사에, 회전형 코일은 특수한 형상의 부품 검사에 사용되므로 표면 균열 검사에는 부적합하다.

문제 6
자분탐상검사와 비교한 침투탐상검사의 장점이 아닌 것은?
1비금속재료에도 적용이 가능하다.
2결함방향의 영향을 받지 않는다.
3결함에 대한 확대비율이 높다.
4온도의 영향이 적다.
정답 및 해설

침투탐상검사는 자분탐상검사와 달리 온도 변화의 영향을 크게 받는다는 점에서, 온도 영향이 적다는 설명은 침투탐상의 장점으로 볼 수 없다.

침투액의 점도·휘발성·침투 속도가 시험체 표면 온도에 따라 달라지므로 저온·고온 환경에서는 침투시간을 조정해야 한다.

  • 비금속재료에도 적용할 수 있다는 점은 자성체에만 적용되는 자분탐상과 대비되는 침투탐상의 실제 장점이다.
  • 결함의 방향과 무관하게 검출된다는 점도 자화 방향에 따라 민감도가 달라지는 자분탐상과 대비되는 장점이다.
  • 표면 개구부를 통해 침투액이 스며 나와 지시모양이 실제 결함보다 확대되어 보이는 점도 침투탐상의 장점이다.
문제 7
원형 봉강 등을 원형자화사켜 자분탐상검사할 때 효과적인 방법은 무엇인가?
1극간법
2코일법
3축통전법
4전류관통법
정답 및 해설

원형 봉강처럼 긴 축을 가진 시험체를 원형자화시키는 데 효과적인 방법은 시험체 자체에 전류를 직접 흘리는 축통전법이다.

축통전법은 시험체를 전극 사이에 물려 직접 전류를 통전시켜 축 둘레에 원형 자장을 형성하므로, 축 방향(길이 방향)으로 뻗은 결함을 검출하는 데 유리하다.

  • 극간법은 전자석의 두 극 사이에서 시험체를 자화시키는 방식으로 국부 검사에 주로 쓰인다.
  • 코일법은 시험체 둘레에 코일을 감아 길이 방향의 자장을 만들어 축에 직각인 결함을 검출한다.
  • 전류관통법은 시험체 구멍에 도체를 관통시켜 통전하는 방식으로 축통전법과는 전류 경로가 다르다.
문제 8
섭씨 98.6(°C)를 화씨(°F)로 환산한 값은?
1209.4
237
320.9
419.5
정답 및 해설

섭씨를 화씨로 환산하는 공식은 °F=°C×95+32°F = °C \times \frac{9}{5} + 32이다. 주어진 값 98.6°C를 대입하면 °F=98.6×95+32=98.6×1.8+32=177.48+32=°F = 98.6 \times \frac{9}{5} + 32 = 98.6 \times 1.8 + 32 = 177.48 + 32 = 이므로 반올림하면 209.4°F이다.

문제 9
완전진공일 때를 0으로 하고 표준대가입이 1.033인 압력은?
1게이지압력
2대기압력
3절대압력
4증기압력
정답 및 해설

완전진공(0 Pa)을 기준점으로 하여 측정한 압력값이 절대압력이다. 표준대기압 1.033 bar는 완전진공으로부터 측정한 실제 압력값이므로 절대압력에 해당한다. 게이지압력은 대기압을 0으로 기준삼아 그 초과분만 나타내고, 대기압력은 표준대기의 압력값 자체를 의미하며, 증기압력은 액체와 그 증기가 평형을 이루는 상태에서의 증기 압력을 나타낸다.

문제 10
와전류탐상검사에서 신호지시를 검출하는데 영향을 주는 시험체-시험코일 연결 인자가 아닌 것은?
1리프트-오프(lift-off)
2충진율(fill-factor)
3표피효과(skin effect)
4모서리 효과(edgd effrct)
정답 및 해설

표피효과는 와전류탐상에서 시험 주파수에 따라 전류가 표면 쪽으로 집중되는 현상으로, 시험체와 코일 사이의 연결(결합) 인자에는 해당하지 않는다.

반면 리프트오프·충진율·모서리 효과는 모두 코일과 시험체가 물리적으로 어떻게 놓이고 연결되는지에 따라 달라지는 신호 인자다.

  • 리프트오프는 코일과 시험체 표면 사이의 간격 변화로 생기는 신호 변화이다.
  • 충진율은 코일 내부에 시험체가 채워지는 비율로, 관통형 코일 검사에서 신호 크기에 영향을 준다.
  • 모서리 효과는 시험체 끝단이나 모서리 부근에서 자장이 흐트러져 생기는 신호이다.
문제 11
비파괴검사법 중 체적검사에 해당하는 것은?
1초음파탐상검사
2자기탐상검사
3와전류탐상검사
4침투탐상검사
정답 및 해설

비파괴검사법 중 시험체 내부(체적)의 결함까지 검출할 수 있는 체적검사에 해당하는 것은 초음파탐상검사이다.

초음파는 시험체 내부까지 투과·반사되어 두께 방향 전체의 결함 위치와 크기를 파악할 수 있다.

  • 자기탐상검사는 강자성체 표면 및 표면 직하의 결함만 검출하는 표면검사법이다.
  • 와전류탐상검사도 도체 표면 및 표면 근처의 얕은 결함만 검출한다.
  • 침투탐상검사는 표면에 열려 있는 결함만 검출할 수 있는 표면검사법이다.
문제 12
누설검사에서 누설여부를 확인 할 때 검출기기를 사용하지 않는 방법은?
1암모니아 누설시험
2헬륨질량분석기 누설시험
3할로겐 누설시험
4기체 방사성 동위원소법
정답 및 해설

누설검사법 중 검출기기 없이 발색 반응(변색)만으로 누설 여부를 확인하는 방법은 암모니아 누설시험이다.

암모니아 가스가 누설 부위를 통과하면 미리 도포한 시약지가 색을 바꾸므로 육안으로 판정할 수 있다.

  • 헬륨질량분석기 누설시험은 전용 분석기기로 헬륨 농도를 측정해야 한다.
  • 할로겐 누설시험은 할로겐 검출기(할라이드 토치 등)를 사용해야 한다.
  • 기체 방사성 동위원소법은 방사선 검출기로 방사능을 측정해야 판정할 수 있다.
문제 13
다음 중 초음파탐상검사의 장점이 아닌 것은?
1미세한 균열의 검출에 대한 강도가 낮다.
2내부결함의 위치측정이 가능하다.
3검사결과를 신속히 알 수 있다.
4내부결함의 크기측정이 가능하다.
정답 및 해설

초음파탐상검사는 실제로는 미세한 균열도 높은 민감도로 검출할 수 있는 검사법이므로, 미세균열 검출 능력이 낮다는 설명은 초음파탐상의 장점으로 볼 수 없다.

파장이 짧아 미세 결함에도 잘 반응하는 초음파탐상은 다음과 같은 실질적 장점을 갖는다.

  • 내부결함의 위치를 비교적 정확하게 측정할 수 있다.
  • 내부결함의 크기(치수)도 함께 측정할 수 있다.
  • 탐촉자를 대는 즉시 반사파를 확인할 수 있어 검사 결과를 신속하게 얻을 수 있다.
문제 14
방사선투과시험시 공업용으로 쓰이는 X선 발생장치의 초점의 크기는 대략 얼마인가?
10.25mm
22.5mm
325mm
4250mm
정답 및 해설

공업용 X선 발생장치의 초점 크기는 일반적으로 수 mm 수준으로, 보기 중에서는 2.5mm 정도가 이에 해당한다.

초점이 작을수록 기하학적 불선명도가 줄어 선명한 투과사진을 얻지만, 지나치게 작으면 표적의 열 부하 때문에 관전류를 올릴 수 없어 실용적인 크기 범위가 정해진다.

  • 0.25mm처럼 1mm에 한참 못 미치는 초점은 미세초점(마이크로포커스) X선관에서나 쓰는 값이다.
  • 25mm는 일반 공업용 X선관의 초점으로 보기에는 지나치게 커서 선명한 상을 얻을 수 없다.
  • 250mm는 초점이라기보다 장치 자체의 크기에 가까운 값이라 성립하지 않는다.
문제 15
현상제에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1현상제 피막으로 침투제가 빨려 나오는 것은 모세관 현상에 해당한다.
2현상제는 색 대비를 향상시킨다.
3짧은 시간 내에 지시모양을 관찰하게 한다.
4현상제는 액체상물질로 구성되어 있으며 시험체 표면에 두껍게 도포된다.
정답 및 해설

현상제는 결함 지시모양을 선명하게 보이도록 시험체 표면에 얇고 고르게 도포해야 하므로, 액체상 물질로 두껍게 도포된다는 설명은 옳지 않다.

너무 두껍게 바르면 오히려 미세한 지시모양이 파묻혀 판별이 어려워진다.

  • 현상제 피막으로 침투제가 빨려 나오는 것이 모세관 현상이라는 설명은 타당하다.
  • 현상제가 색 대비를 향상시킨다는 설명도 타당하다.
  • 짧은 시간 안에 지시모양을 관찰하게 해준다는 설명도 타당하다.
문제 16
침투탐상시험에서 후유화성 침투제와 작용하여 물로 씻을 수 있도록 해 주는 물질은?
1유화제
2현상제
3물
4알코올
정답 및 해설

후유화성 침투제를 물로 씻어낼 수 있게 해주는 물질은 유화제이다.

후유화성 침투제는 그 자체로는 물에 씻기지 않지만, 별도의 유화 공정을 거치면 침투제와 반응해 수세가 가능한 상태로 바뀐다.

  • 현상제는 침투제를 끌어내 지시를 형성시키는 물질로 세척 단계와는 별개의 역할을 한다.
  • 물은 세척에 쓰이는 매개체일 뿐 후유화성 침투제와 화학적으로 작용하는 물질은 아니다.
  • 장착제는 침투탐상 공정에서 사용하는 표준 용어가 아니다.
문제 17
침투탐상시험에서 시험체 표면이 오염되었을 때 이를 제거하는 전처리 방법으로 틀린 것은?
1세제(detergent), 용제세척(solvent cleaning)
2증기탈지(vapor degreasing), 침투시간(dwell time)
3페인트 제거제(paint remover), 초음파 세척(ultrasonic cleaning)
4기계적 방법(mechanical method), 고온가열(air firing)
정답 및 해설

전처리 방법을 나열한 보기 중 침투시간(dwell time)은 오염 제거를 위한 전처리 방법이 아니라 침투제를 도포한 뒤 기다리는 침투 단계의 개념이므로, 증기탈지와 묶어 전처리 방법으로 제시한 설명은 옳지 않다.

증기탈지 자체는 유기용제 증기로 기름때를 제거하는 전처리 방법이 맞지만, 침투시간과 같은 범주로 묶일 수는 없다.

  • 세제·용제세척은 표면 오염물을 씻어내는 전형적인 전처리 방법이다.
  • 페인트 제거제·초음파 세척도 도장막이나 미세 오염을 없애는 전처리 방법이다.
  • 기계적 방법(샌드블라스트 등)이나 고온가열도 표면 이물질을 제거하는 전처리 방법으로 쓰인다.
문제 18
균열 내부에 있던 침투제가 현상제 도포 후 표면으로 이동해 나오는 원리는?
1역삼투압 현상
2모세관 현상
3누설자장
4접촉매질
정답 및 해설

현상제 도포 후 균열 속 침투제가 표면으로 배어 나오는 것은 모세관 현상에 의한 것이다.

현상제 입자 사이의 미세한 틈이 새로운 모세관 통로가 되어 결함 속에 남아 있던 침투제를 표면 쪽으로 끌어올린다.

  • 역삼투압 현상은 반투막을 사이에 두고 용매가 이동하는 현상으로 침투탐상 원리와 무관하다.
  • 누설자장은 자분탐상에서 결함 부위에 자속이 새어 나오는 현상을 가리킨다.
  • 접촉매질은 초음파탐상에서 탐촉자와 시험체 사이의 공기층을 없애는 물질이다.
문제 19
다음 중 침투제를 적용하는 방법으로 틀린 것은?
1담그기(침적법)
2붓으로 칠하기
3스프레이로 뿌리기
4침탄법
정답 및 해설

침투제를 시험체에 적용하는 방법이 아닌 것은 침탄법인데, 이는 표면에 탄소를 침투시켜 경화시키는 열처리 방법이지 침투탐상의 침투제 적용 절차가 아니다.

침투제 적용은 결함 개구부가 충분히 젖도록 시험면 전체를 고르게 덮는 것이 목적이어서, 시험체의 크기·수량과 현장 여건에 따라 담그기·붓칠·분무 가운데 알맞은 방식을 고른다.

  • 담그기(침적법)는 침투제 통에 시험체를 담가 적용하는 표준 방법이다.
  • 붓으로 칠하기도 침투제를 직접 도포하는 표준 방법이다.
  • 스프레이로 뿌리기도 침투제를 분무해 적용하는 표준 방법이다.
문제 20
적심성과 어떤 액체를 고체표면에 적용할 때 액체와 고체 표면이 이루는 각도인 접촉각 사이의 상관관계에 대한 설명으로 옳은 것은?
1접촉각이 90도 보다 클수록 적심능력이 제일 양호하다.
2접촉각이 90도에서 적심능력이 제일 양호하다.
3접촉각이 90도 보다 작을수록 적심능력이 양호하다.
4접촉각과 적심능력은 서로 상관이 없다.
정답 및 해설

접촉각이 90도보다 작을수록 적심능력이 양호하다. 접촉각이 작다는 것은 액체가 고체 표면 위에서 넓게 퍼지며 잘 달라붙는다는 의미이기 때문이다.

반대로 접촉각이 90도보다 크면 액체가 방울 형태로 뭉쳐 표면을 잘 적시지 못하므로 적심능력이 떨어진다.

문제 21
다음 중 침투제의 성질로 옳은 것은?
1일반적으로 침투제는 표면장력이 작은 것이 바람직하다.
2침투제의 점성은 클수록 침투율(침투속도)이 크다.
3침투제의 비중은 통상 1보다 크며 비중이 클수록 모세관의 상승높이가 크다.
4침투제는 비휘발성이 바람직하다.
정답 및 해설

침투제는 시험 도중 마르거나 성분이 변질되지 않도록 휘발성이 낮은 것이 바람직하다.

모세관 상승 높이는 표면장력에 비례하고 접촉각·비중·틈의 지름에는 반비례하므로, 표면장력이 작을수록 좋다거나 비중이 클수록 상승 높이가 크다는 설명은 모세관 현상의 관계를 거꾸로 서술한 것이다.

  • 표면장력이 작은 것이 바람직하다는 설명은 모세관 상승과의 비례 관계와 맞지 않는다.
  • 점성이 클수록 침투 속도가 빨라진다는 설명도 실제와 반대로, 점도가 낮을수록 빠르게 침투한다.
  • 비중이 클수록 모세관 상승 높이가 크다는 설명 역시 비중과 상승 높이는 반비례 관계라는 점과 맞지 않는다.
문제 22
침투제의 침투력에 영향을 주는 요인으로 틀린 것은?
1시험체의 청결도
2개구부의 형태
3개구부의 청정도
4시험체의 분자량
정답 및 해설

침투제의 침투력에 영향을 주는 요인이 아닌 것은 시험체의 분자량인데, 분자량은 침투탐상에서 다루는 인자가 아니다.

침투력은 주로 결함 개구부의 형태·청정도와 시험체 표면의 청결 상태에 따라 좌우된다.

  • 시험체의 청결도가 낮으면 이물질이 개구부를 막아 침투를 방해한다.
  • 개구부의 형태(폭·깊이)가 좁고 깊을수록 모세관 작용이 강해진다.
  • 개구부의 청정도가 나쁘면 침투제가 결함 안까지 도달하지 못한다.
문제 23
침투탐상시험시 연결된 선형지시모양이 나타났다면 다음 중 어떤 결함으로 추정하는 것이 가장 적합한가?
1다공질의 구멍
2슬래그 혼입
3수축공
4갈라진 틈
정답 및 해설

서로 이어진 선형(線狀) 지시모양이 나타났다면 이는 갈라진 틈(균열)으로 추정하는 것이 가장 타당하다.

균열은 폭보다 길이가 훨씬 길게 이어지는 형태로 나타나기 때문에 연속된 선상 지시로 관찰된다.

  • 다공질의 구멍은 점 모양의 독립된 원형상 지시로 나타난다.
  • 슬래그 혼입도 불규칙하지만 대체로 둥근 형태의 지시로 나타난다.
  • 수축공 역시 선상으로 길게 이어지기보다 뭉친 형태의 지시로 나타난다.
문제 24
침투탐상시험으로 검사가 가장 어려운 시험체는?
1주철
2담금질한 알루미늄
3유리로 만들어진 부품
4다공성 물질로 된 부품
정답 및 해설

침투탐상시험은 표면에 열린 결함만 검출할 수 있으므로, 표면 전체에 미세한 구멍이 퍼져 있는 다공성 물질로 된 부품은 검사가 가장 어렵다.

다공질 표면은 침투액이 결함이 아닌 부위에도 스며들어 배경이 지저분해지고 과잉 침투제로 인해 실제 결함 지시를 가려버린다.

  • 주철은 표면 개구 결함이 뚜렷하면 침투탐상 적용이 가능하다.
  • 담금질한 알루미늄도 비다공질 금속이라 일반적인 침투탐상 대상이 된다.
  • 유리 부품도 매끈한 비다공질 표면이면 침투탐상을 적용할 수 있다.
문제 25
다음 중 표면장력에 관한 설명으로 옳은 것은?
1표면장력은 액체의 온도가 상승하면 증가한다.
2표면장력은 액체의 고체 표면 적심 능력에 영향을 미친다.
3액체가 스스로 팽창하여 표면적을 가장 크게 가지려고 하는 힘이다.
4액체의 표면장력은 첨가하는 물질에 의해 아무런 영향을 받지 않는다.
정답 및 해설

표면장력은 액체가 고체 표면을 적시는(wetting) 능력을 좌우하는 성질이다.

액체가 고체와 이루는 접촉각이 작을수록 표면에 잘 퍼져 적심성이 좋아지며, 이 접촉각은 액체의 표면장력과 액체–고체 사이의 친화력이 어떻게 균형을 이루는가로 정해진다. 침투제가 좁은 개구부로 빨려 들어가는 모세관 작용도 이 두 성질이 맞물려 나타난다.

  • 표면장력은 일반적으로 온도가 올라가면 오히려 감소한다.
  • 액체가 스스로 팽창해 표면적을 최대로 가지려는 힘이 아니라, 반대로 표면적을 최소화하려는 힘이 표면장력이다.
  • 계면활성제 같은 첨가 물질은 표면장력을 크게 바꾸므로, 첨가물의 영향을 받지 않는다는 설명은 옳지 않다.
문제 26
침투탐상시험에서 의사지시모양이 나타나는 원인이 아닌 것은?
1전처리가 부족한 경우
2제거처리가 부적당한 경우
3시험체의 형상이 단순한 경우
4외부 경로를 통한 오염이 있는 경우
정답 및 해설

시험체의 형상이 단순한 경우는 오히려 의사지시모양이 잘 생기지 않는 조건이므로, 의사지시의 원인으로 보기 어렵다.

의사지시모양은 주로 전처리·세척이 불완전하게 이루어졌을 때, 혹은 외부 오염물이 개구부가 아닌 곳에 남아 생긴다.

  • 전처리가 부족하면 표면에 남은 이물질이 침투제를 머금어 허위 지시로 나타날 수 있다.
  • 제거(세척)처리가 부적당하면 결함이 아닌 표면에 침투제가 남아 지시로 오인된다.
  • 외부 경로로 오염이 유입되면 결함과 무관한 위치에 지시모양이 생길 수 있다.
문제 27
다음 중 침투비파괴검사의 단점은?
1자석에 붙는 재료에 한하여 검사가 가능하다.
2표면에 노출된 결함만 검사할 수 있다.
3자성재료에 한하여 검사가 가능하다.
4전기가 통하는 재료에 한하여 검사가 가능하다.
정답 및 해설

침투비파괴검사의 대표적인 단점은 표면에 노출된 결함만 검사할 수 있다는 점으로, 내부 결함은 검출할 수 없다.

침투액이 시험체 안쪽까지 스며들 통로가 없는 내부 결함이나 표면까지 열리지 않은 결함은 애초에 검출할 수 없다.

  • 자석에 붙는 재료에만 적용된다는 제한은 자분탐상검사의 특성이다.
  • 자성재료에만 적용된다는 제한 역시 자분탐상검사에 해당하는 설명이다.
  • 전기가 통하는 재료에만 적용된다는 제한은 와전류탐상검사의 특성이다.
문제 28
항공우주용 기기의 침투탐상 검사방법(KS W 0914)에서 용제성 제거제로 쓰이는 할로겐화 제거제는 다음 클래스 중 어디에 속하는가?
1클래스(1)
2클래스(2)
3클래스(3)
4클래스(4)
정답 및 해설

항공우주용 기기의 침투탐상(KS W 0914)에서 잉여 침투액을 닦아내는 용제형 제거제는 성분 계열에 따라 클래스로 나누는데, 할로겐화 제거제는 맨 앞자리인 클래스(1)로 규정되어 있다.

할로겐화 용제는 유지류를 녹이는 힘이 크고 인화성이 낮아 한 갈래로 따로 묶이며, 뒤의 클래스에는 할로겐을 포함하지 않는 용제형과 특수 용도용 제거제가 배정된다. 다만 할로겐 성분은 티타늄·스테인리스강 등에서 응력부식이나 취화를 일으킬 수 있어 적용 대상과 잔류 관리에 제한이 따른다.

  • 할로겐을 포함하지 않는 용제 계열은 할로겐화 제거제와 같은 클래스로 묶이지 않는다.
  • 뒤쪽 클래스는 특정 재료나 공정에 한정해 쓰는 특수 용도 제거제 자리여서 일반적인 할로겐화 제거제와 구분된다.
문제 29
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에서 VC-S 시험법의 시험 순서를 바르게 나열한 것은?
1전처리→침투처리→제거처리→현상처리→관찰
2전처리→침투처리→세척처리→건조처리→현상처리→관찰
3전처리→침투처리→세척처리→제거처리→건조처리→현상처리→관찰
4전처리→침투처리→유화처리→세척처리→제거처리→건조처리→현상처리→관찰
정답 및 해설

VC-S는 염색(V) 침투액을 용제제거성(C) 방법으로 닦아내고 속건식(S)으로 현상하는 조합으로, 전처리→침투처리→제거처리→현상처리→관찰의 다섯 단계로 진행한다.

용제제거성 방법은 헝겊에 용제를 묻혀 잉여 침투액을 직접 닦아내므로 별도의 유화·세척·건조 단계 없이 곧바로 현상 단계로 넘어간다.

  • 세척처리와 건조처리를 거치는 순서는 물로 씻어내는 수세성(A) 방법에 해당한다.
  • 유화처리가 포함된 순서는 후유화성(B, D) 방법에서 잉여 침투액을 물로 씻어내기 전 유화제를 적용하는 절차이다.
  • 세척과 제거 단계가 함께 들어간 복잡한 순서도 별도의 유화·세척 과정이 없는 용제제거성 방법의 절차와는 다르다.
문제 30
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에서 규정된 B형 대비시험편은 몇 종류인가?
12종류
23종류
34종류
46종류
정답 및 해설

KS B 0816에서 규정한 B형 대비시험편은 도금 두께에 따라 PT-B10·B20·B30·B50의 4종류로 구분된다.

B형 시험편은 황동판에 니켈-크롬 도금을 입힌 뒤 도금층에 갈라짐을 준 것으로, 도금 두께가 곧 갈라짐의 깊이가 되므로 두께가 다른 네 가지를 써서 탐상제의 감도와 탐상조건을 점검한다.

  • 2종류·3종류로 보는 구분은 규정된 도금 두께의 가짓수에 못 미친다.
  • 6종류로 보는 구분은 규정에 없는 두께까지 포함시킨 것이다.
문제 31
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에서 분류된 결함에 대한 기록 중 포함되어야 할 내용이 아닌 것은?
1결함길이
2결함개수
3결함깊이
4결함위치
정답 및 해설

KS B 0816에서 결함에 대해 반드시 기록해야 하는 내용은 결함의 길이·개수·위치이며, 결함깊이는 기록 항목에 포함되지 않는다.

침투탐상시험은 표면에 열린 결함만 검출하는 표면검사법이라 애초에 결함의 깊이 정보를 얻을 수 없기 때문이다.

문제 32
항공 우주용 기기의 침투탐상 검사방법(KS W 0914)에 따른 수세성 침투탐상검사를 1일 1교대의 완전 조업으로 설비르 가동시, 사용 중인 침투액 점검 주기에 관한 내용 중 틀린 것은?
1형광휘도 시험은 적어도 월 1회 하여야 한다.
2수분함유량 측정은 적어도 월 1회 하여야 한다.
3제거성 시험은 적어도 월 1회 하여야 한다.
4감도 시험은 적어도 월 2회 하여야 한다.
문제 33
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에서 보고서에 기록하는 내용 중 “시험시의 온도”가 다음 중 어느 온도일 때 반드시 기록하여야 하는가?
118°C
225°C
335°C
458°C
정답 및 해설

KS B 0816의 표준 온도 범위는 15~50℃이며, 이 범위를 벗어났을 때만 시험 온도를 기록하도록 되어 있다.

보기 중 58℃만 표준 범위의 상한을 넘는 값이므로 반드시 기록해야 하는 온도에 해당한다.

  • 18℃는 표준 범위 안의 정상 온도라 기록 의무가 없다.
  • 25℃도 표준 범위 안의 정상 온도라 기록 의무가 없다.
  • 35℃ 역시 표준 범위 안의 정상 온도라 기록 의무가 없다.
문제 34
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 08160에서 전수검사를 실시한 경우 시험체에 표시하는 방법이 아닌 것은?
1각인
2도금
3부식
4착색
정답 및 해설

KS B 0816에서 전수검사 결과를 시험체에 표시하는 방법에 도금은 포함되지 않는다.

합격 여부 표시는 각인·부식(에칭)·착색처럼 시험체 표면에 직접 흔적을 남기는 방식으로 이루어지며, 별도의 금속을 입히는 도금 공정은 표시 방법으로 쓰이지 않는다.

  • 각인은 시험체에 기호나 문자를 눌러 새기는 표시 방법이다.
  • 부식(에칭)은 약품으로 표면을 부식시켜 표시를 남기는 방법이다.
  • 착색은 적갈색 등 색을 입혀 합격 여부를 표시하는 방법이다.
문제 35
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에서 침투 탐상 검사에서 현상제의 적용방법으로 옳은 것은?
1잉여 침투액의 제거 후 즉시
2잉여 침투액의 제거 후 5분 뒤
3침투제의 적용 후 즉시
4침투제의 적용 후 5분 뒤
정답 및 해설

현상제는 잉여 침투액을 제거한 직후 즉시 적용해야 한다.

제거 후에 시간이 지체되면 결함 속에 남아 있던 침투제가 마르거나 흩어져 지시모양이 흐려질 수 있다.

  • 잉여 침투액 제거 후 5분을 기다렸다가 적용하면 그 사이 침투제가 증발·확산되어 지시가 흐려질 수 있다.
  • 침투제 적용 직후에 현상제를 바르면 아직 결함 속으로 침투가 끝나지 않아 적절하지 않다.
  • 침투제 적용 후 5분 뒤에 현상제를 바르는 것도 침투 시간이 충분히 확보되지 않은 시점이라 부적절하다.
문제 36
항공우쥬용 기기의 침투탐상 검사방법(KS W 0914)의 침투액계타입 Ⅰ 의 공정에 대한 설명 중 틀른 것은?
1영구 착색렌즈를 사용해서는 안된다.
2검사하기 전 적어도 1분 동안 암실에 적응해야 한다.
3자외선의 강도는 구성부품 표면에서 최소 800μw/cm2 이상이어야 한다.
4배경이 과잉으로 형광을 발하는 구성 부품은 청정화하여 재처리하여야 한다.
정답 및 해설

항공우주용 기기의 침투탐상(KS W 0914)에서 형광 침투액(타입 Ⅰ)을 관찰할 때 요구하는 자외선 강도는 일반 산업용 침투탐상에서 쓰는 기준보다 더 높은 값이어서, 800μW/cm²를 최소 요구값으로 적은 서술은 이 규격의 요구 수준에 맞지 않는다.

일반 산업 규격에서 익숙한 수치를 항공우주 규격에 그대로 옮겨 적는 것이 이 문항의 함정이며, 항공우주용 부품은 미세 결함까지 확실히 드러내야 하므로 관찰 조건을 더 엄격하게 정해 둔다.

  • 형광 관찰용 보안경에 영구 착색렌즈를 쓰지 못하게 한 것은 형광 지시의 휘도와 색이 왜곡되는 것을 막기 위한 규정이다.
  • 관찰 전 일정 시간 암실에 적응하도록 한 것도 눈이 어둠에 익어야 약한 형광 지시를 놓치지 않기 때문에 맞는 서술이다.
  • 배경이 과잉으로 형광을 내는 부품을 청정화해 재처리하도록 한 것도 과세척·과잉 배경을 바로잡는 올바른 조치다.
문제 37
항공우주용 기기의 침투탐상 검사방법(KS W 0914)에서 친유성 유화제의 최대 체류시간의 특별한 지시가 없을 때, 타입 Ⅰ 침투액계와 타입 Ⅱ 침투액계의 체류시간을 가장 잘 짝지어 놓은 것은?
1타입 Ⅰ - 3분, 타입 Ⅱ - 10초
2타입 Ⅰ - 3분, 타입 Ⅱ - 30초
3타입 Ⅰ - 10초, 타입 Ⅱ - 3분
4타입 Ⅰ - 30초, 타입 Ⅱ - 3분
정답 및 해설

형광 침투액계(타입 Ⅰ)는 유화제 최대 체류시간이 3분이고, 염색 침투액계(타입 Ⅱ)는 30초로 훨씬 짧게 규정된다.

염색 침투액은 형광 침투액보다 지시의 대비가 낮아 유화가 과도하게 진행되면 얕은 결함의 지시까지 씻겨 나가기 쉬워, 유화제와 접촉하는 시간을 짧게 제한해 둔다.

반대로 형광 침투액은 자외선 아래에서 미세한 지시도 판별하기 쉬워 상대적으로 긴 체류시간이 허용된다.

문제 38
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에서 시험조작 중 전처리 방법에 속하지 않는 것은?
1용제에 의한 세척
2증기 세척
3알카리 세척
4기계가공에 의한 세척
정답 및 해설

기계가공에 의한 세척은 KS B 0816 이 규정하는 전처리 방법에 포함되지 않는다.

절삭·연삭 같은 기계가공은 금속을 표면에 문질러 덮으면서 결함의 입구를 막아버릴 수 있어 침투탐상 전처리로는 쓰지 않는다.

  • 용제에 의한 세척은 기름때나 오염물을 녹여 제거하는 표준 전처리 방법이다.
  • 증기 세척은 유기용제 증기로 표면의 기름 성분을 탈지하는 방법이다.
  • 알칼리 세척은 알칼리 용액으로 오염물을 씻어내는 방법이다.
문제 39
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에 따라 예비세척이 필요한 침투탐상방법은 무엇인가?
1FC-S
2FB-N
3FD-D
4VC-S
정답 및 해설

FD-D(형광 침투액·후유화성 물베이스 제거·건식현상)는 예비세척이 필요한 조합이다.

후유화성(물베이스, D) 방법은 유화제를 적용하기 전에 시험체 표면의 여분 침투액을 물로 가볍게 씻어내는 예비세척 공정을 거쳐야 유화가 고르게 일어난다.

  • FC-S 는 용제제거성 조합이라 유화 단계 자체가 없어 예비세척이 필요 없다.
  • FB-N 은 기름베이스 후유화성으로 물이 아닌 기름 유화제를 쓰므로 물 예비세척 공정과는 무관하다.
  • VC-S 는 염색·용제제거성 조합이라 마찬가지로 예비세척 공정을 거치지 않는다.
문제 40
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에 의한 시험자의 자격요건 사항으로 틀린 것은?
1필요한 자격을 가진 자
2해당 시험에 대하여 충분한 지식을 가진 자
3침투탐상제의 화학 성분 분석 능력을 가진 자
4해당 시험에 대하여 충분한 기능 및 경험을 가진 자
정답 및 해설

침투탐상 시험자의 자격요건으로 침투탐상제의 화학 성분을 분석하는 능력이 필요하다는 설명은 틀렸다.

시험자에게 요구되는 것은 침투탐상에 관한 충분한 지식과 기능·경험, 그리고 필요한 자격증 보유 여부이지, 침투탐상제 자체의 화학적 조성을 분석하는 전문 능력이 아니다.

침투탐상제의 성분 분석은 제조사나 별도의 재료 시험 영역에 속하는 업무이다.

문제 41
항공우주용 기기의 침투탐상 검사방법(KS W 0914)에 따른 침투액계의 감도 레벨 4가 의미하는 것은?
1저감도
2중감도
3고감도
4초고감도
정답 및 해설

KS W 0914 에서 침투액계의 감도 레벨 4는 초고감도를 뜻한다.

감도 레벨은 숫자가 커질수록 더 미세한 결함까지 검출할 수 있는 성능을 나타내며, 레벨 1 이 저감도, 레벨 2 가 중감도, 레벨 3 이 고감도이고 그 위 단계가 초고감도에 해당한다.

항공우주용 부품처럼 아주 미세한 균열도 놓쳐서는 안 되는 대상에는 감도 레벨이 높은 침투액계를 지정해 쓴다.

문제 42
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에 따른 전수검사에 의한 합격품은 어떠한 색깔로 착색 표시하는가?
1적갈색
2황색
3적색
4청색
정답 및 해설

KS B 0816 에 따라 전수검사로 합격한 시험체는 적갈색으로 착색 표시한다.

이는 개별 검사 결과를 표시하는 방식으로, 로트 단위 샘플링 검사에서 합격을 표시할 때 쓰는 황색 착색과는 구분된다.

문제 43
합금공구강 중 게이지용강이 갖추어야 할 조건으로 틀린 것은?
1경도는 HRC 55 이하를 가져야 한다.
2팽창계수가 보통강보다 작아야 한다.
3담금질에 의한 변형 및 균열이 없어야 한다.
4시간이 지남에 따라 치수의 변하가 없어야 한다.
정답 및 해설

게이지용강은 내마모성을 위해 경도가 HRC 55 이하가 아니라 그보다 높아야 정밀 측정기구로서 오래 쓸 수 있다.

  • 팽창계수가 보통강보다 작아야 온도 변화에 따른 치수 오차가 적다.
  • 담금질 과정에서 변형이나 균열이 생기지 않아야 한다.
  • 시간이 지나도 치수가 변하지 않아야 정밀도를 유지할 수 있다.
문제 44
구상흑연주철을 만들 때 구상화제로 주로 사용되는 것은?
1P, S
2N, B
3Cr, Ni
4Ca, Mg
정답 및 해설

구상흑연주철을 만들 때 흑연을 구상화시키는 구상화제로는 Mg과 Ca이 대표적으로 쓰인다.

이들 원소는 용탕에 첨가되어 흑연이 편상이 아닌 둥근 알갱이 모양으로 정출되도록 유도해 주철의 연성과 인성을 크게 높여 준다.

문제 45
다음 중 순산소에 의해 산화열로 정련하는 제강법은?
1전로
2전기로
3유동로
4도가니로
정답 및 해설

전로는 용선에 순산소를 불어넣어 탄소·규소 등 불순물이 타면서 나오는 산화열로 온도를 유지하며 정련하는 제강법이다.

  • 전기로는 아크열이나 저항열 같은 전기 에너지로 가열해 정련한다.
  • 도가니로는 도가니에 원료를 담고 외부에서 가열해 녹이는 용해로다.
  • 유동로 역시 순산소를 불어넣어 산화열로 정련하는 방식과는 거리가 멀다.

별도의 연료를 때지 않고 불순물이 산화하며 내는 열만으로 정련이 진행된다는 점이 전로의 핵심 특징이다.

문제 46
금속의 일반적인 특성을 설명한 것 중 틀린 것은?
1열과 전기에 도체이다.
2전성과 연성이 나쁘다.
3금속 고유의 광택으 갖는다.
4고체 상태에서 결정 구조를 가진다.
정답 및 해설

금속은 일반적으로 전성과 연성이 우수해 얇게 펴거나 길게 늘일 수 있으므로, 전성과 연성이 나쁘다는 설명은 옳지 않다.

  • 열과 전기를 잘 전달하는 도체라는 설명은 맞다.
  • 금속 고유의 광택을 가진다는 설명도 맞다.
  • 고체 상태에서 규칙적인 결정 구조를 이룬다는 설명도 맞다.
문제 47
주조한 그대로 사용되는 스텔라이트의 주요 함유성분에 포함되지 않는 것은?
1Cu
2Co
3Cr
4W
정답 및 해설

스텔라이트는 Co·Cr·W를 주성분으로 하는 주조 경질합금으로, Cu는 그 성분에 포함되지 않는다.

코발트를 기지로 하고 크롬과 텅스텐을 더해 고온에서도 경도를 유지하는 절삭공구·내마모 부품용 합금이다.

문제 48
Al-Si계 합금을 주조할 때, 금속 나트륨, 알칼리 염류 등을 첨가하여 조직을 미세화 시키기 위한 처리의 명칭으로 옳은 것은?
1심랭 처리
2개량 처리
3용체화 처리
4페이딩 처리
정답 및 해설

Al-Si계 합금 용탕에 금속나트륨이나 알칼리 염류를 첨가해 공정 조직을 미세화하는 처리를 개량 처리라고 한다.

이 처리를 거치면 거칠게 정출되던 규소상이 미세하게 분산되어 합금의 강도와 연성이 함께 개선된다.

문제 49
비정질 재료의 제조 방법 중 액체 급랭법에 제조법이 아닌 것은?
1단롤법
2쌍롤법
3화학증착법
4원심법
정답 및 해설

화학증착법(CVD)은 기체를 급랭시켜 비정질을 얻는 방법이라, 액체 급랭법에는 속하지 않는다.

  • 단롤법은 회전하는 롤에 용융 금속을 분사해 급속히 냉각시키는 액체 급랭 방식이다.
  • 쌍롤법은 두 개의 롤 사이로 용탕을 통과시켜 급랭시키는 액체 급랭 방식이다.
  • 원심법은 원심력으로 용탕을 얇게 펼쳐 급랭시키는 액체 급랭 방식이다.
문제 50
황동에서 탈 아연 부식이란 무엇인가?
1황동 중의 구리가 염분에 녹는 현상
2황동 중에 탄소가 용해되는 현상
3황동이 수용액 중에서 아연이 용해하는 현상
4황동 제품이 공기 중에 부식되는 현상
정답 및 해설

황동의 탈아연 부식은 수용액 속에서 황동 중의 아연이 선택적으로 녹아 나가는 현상을 말한다.

아연만 빠져나가면서 다공질의 구리가 남아 강도와 내식성이 크게 떨어지므로, 해수나 습한 환경에 노출되는 황동 배관에서 특히 주의해야 한다.

문제 51
다음 중 Mg에 대한 설명으로 틀린 것은?
1상온에서 비중은 약 1.74 이다.
2구상흑연주철 제조시 첨가제로 사용한다.
3절삭성이 양호하고, 산이나 염수에 잘 견디나 알칼리에는 침식된다.
4Mg은 용융점 이상에서 공기와 접촉하여 가열되면 폭발 및 발화 되기 때문에 주의가 필요하다.
정답 및 해설

Mg 은 알칼리에는 비교적 잘 견디지만 산이나 염수에는 쉽게 침식되므로, 산·염수에 잘 견디고 알칼리에 침식된다는 서술은 내식 특성이 거꾸로 뒤집힌 설명이다.

절삭성이 양호하다는 앞부분 자체는 맞지만, 뒤에 붙은 내식성 설명이 반대로 되어 있어 보기 전체로는 틀린 서술이 된다.

  • 상온 비중이 약 1.74 로 실용 금속 중 가장 가벼운 축에 속한다는 설명은 맞다.
  • 구상흑연주철 제조 시 구상화 첨가제로 쓰인다는 설명도 맞다.
  • 용융점 이상에서 공기와 접촉해 가열되면 폭발·발화 위험이 있다는 설명도 맞다.
문제 52
유압식 브리넬 경도기의 조작방법이 아닌 것은?
1시험면에 압입자를 접촉시킨다.
2시험면이 시험기 받침대와 평형되게 한다.
3유압밸브를 조이고 하중 중추가 떠오를 때까지 유압레버를 작동시켜 하중을 가한다.
4시험면에 현미경의 일정배율로 초점을 맞추고 시험위치를 결정한다.
정답 및 해설

현미경으로 배율을 맞춰 시험 위치를 결정하는 것은 유압식 브리넬 경도기의 조작 순서에 해당하지 않는다.

압흔 지름을 읽는 것은 하중을 가한 뒤에 이루어지는 별도 측정 단계이지, 위치 결정을 위한 사전 조작이 아니다.

  • 압입자를 시험면에 접촉시키는 것은 실제 조작 순서다.
  • 시험면을 받침대와 수평이 되게 맞추는 것도 실제 조작 순서다.
  • 유압밸브를 조이고 하중 중추가 떠오를 때까지 레버를 작동시키는 것도 실제 조작 순서다.
문제 53
금속의 상변태에 대한 설명으로 틀린 것은?
1어떤 결정구조에서 다른 결정 구조로 바뀌는 것을 상변태라 한다.
2상변태를 일으키기 위해서는 핵 생성과 핵 성장이 필요하다.
3순철에서의 자기 변태는 A3이며, 동소 변태는 A2, A4 변태가 있다.
4핵 성장은 본래의 상으로부터 새로운 상으로 원자가 이동함으로써 진행된다.
정답 및 해설

순철에서 자기 변태는 A2이고, 동소 변태는 A3·A4이므로 두 변태의 이름이 서로 바뀌어 서술된 설명이 틀렸다.

  • 어떤 결정구조에서 다른 결정구조로 바뀌는 것을 상변태라 한다는 정의는 맞다.
  • 상변태가 일어나려면 핵 생성과 핵 성장이 필요하다는 설명도 맞다.
  • 핵 성장은 원자가 기존 상에서 새로운 상으로 이동하며 진행된다는 설명도 맞다.
문제 54
Fe – C 평형상태도에서 펄라이트의 조직은?
1페라이트
2페라이트 + 시멘타이트
3오스테나이트 + 시멘타이트
4페라이트 + 오스테나이트
정답 및 해설

Fe-C 평형상태도에서 펄라이트는 페라이트와 시멘타이트가 층상으로 교대로 쌓인 공석 조직이다.

오스테나이트가 냉각되면서 공석점을 지날 때 두 상이 동시에 석출되어 얇은 판이 번갈아 겹친 라멜라 구조를 이룬다.

문제 55
다음 중 청동(bronze)합금에 해당되는 조성은?
1Sn - Be
2Zn - Mn
3Cu - Zn
4Cu – Sn
정답 및 해설

청동(bronze)은 Cu-Sn 합금을 가리킨다.

구리에 아연을 더한 합금은 황동으로 별도 구분되며, 청동은 주석의 첨가로 내마모성과 내식성이 뛰어나 베어링이나 주물에 널리 쓰인다.

문제 56
티타늄탄화물(TiC)과 Ni 또는 Co 등을 조합한 재료를 만드는데 응용하며, 세락믹과 금속을 결합하고 액상 소결하여 만들어진 절삭 공구로도 사용되는 고경도 재료는?
1서멧(cermet)
2인바(invar)
3두랄루민(duralumin)
4고속도강(high speed steel)
정답 및 해설

TiC 와 Ni·Co 등을 조합해 세라믹과 금속을 액상 소결로 결합한 고경도 절삭공구 재료는 서멧(cermet)이다.

세라믹 성분이 높은 경도와 내마모성을, 금속 결합상이 인성을 보완해 고속 절삭에서도 안정적인 성능을 낸다.

문제 57
초강 두랄루민(ESD)계의 주성분으로 옳은 것은?
1Al-Cu계 합금
2Al-Si계 합금
3Al-Cu-Si계 합금
4Al-Mg-Zn계 합금
정답 및 해설

초강 두랄루민(ESD)은 Al-Mg-Zn계를 주성분으로 하는 고강도 알루미늄 합금이다.

흔히 쓰이는 두랄루민이 Al-Cu-Mg 계인 것과 달리, 초강 계열은 아연을 더해 시효경화로 얻는 강도를 한층 끌어올린 조성이어서 항공기 구조재처럼 높은 강도가 요구되는 곳에 쓰인다.

문제 58
피복 아크 용접에서 아크열에 의해 용접봉이 녹아 금속증기 또는 용적으로 되어 녹은 모재와 융합하여 용착금속을 만드는데, 용융물이 모재에 녹아 들어간 깊이를 무엇이라 하는가?
1용융지
2용입
3용융물
4용적
정답 및 해설

용융된 금속이 모재 속으로 녹아 들어간 깊이를 용입이라고 한다.

  • 용융지는 아크열로 녹아 있는 액체 상태의 풀 전체를 가리킨다.
  • 용적은 용접봉 끝에서 떨어지는 녹은 금속 방울을 가리킨다.

두 용어 모두 용입과는 가리키는 대상이 달라 서로 구분해야 한다.

문제 59
단면적 500mm2인 연강 봉에 500kgf의 인장하중을 받아 이 재료의 허용 인장응력에 도달하였다. 이 봉의 인장강도가 500kgf/cm2이라면 안전율은?
11
25
310
450
정답 및 해설

이 봉의 안전율은 5이다.

단면적 500mm²는 5cm²이므로, 하중 500kgf 를 면적으로 나누면 허용 인장응력은 500÷5=100500 \div 5 = 100kgf/cm² 이 된다.

안전율은 인장강도를 허용응력으로 나눈 값이므로 500÷100=5500 \div 100 = 5로 계산된다.

문제 60
연강용 가스 용접봉에 함유된 금속 성분 중에서 용접부의 저항력을 감소시키고 기공의 발생의 원인이 되는 것은?
1탄소(C)
2규소(Si)
3유황(S)
4인(P)
정답 및 해설

연강용 가스 용접봉에 섞인 유황(S)은 용접부의 저항력을 떨어뜨리고 기공 발생의 원인이 된다.

황은 철과 반응해 녹는점이 낮은 황화물을 만들어 결정립계에 편석되면서 고온 균열과 기공을 유발하기 쉬운 성분으로 꼽힌다.

침투비파괴검사기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
13년 2회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
강자성체 철(Fe)의 자기적 성질이 변하는 온도 큐리점은?
1450°C
2768°C
3915°C
41200°C
정답 및 해설

강자성체 철의 큐리점(Curie point)은 768°C이다. 이 온도 이상에서 철은 강자성에서 상자성으로 변환되며, 원자의 열운동이 자기 스핀의 정렬을 방해하여 자발적 자기화를 잃는다. 450°C는 철의 동소변태 온도이고, 915°C와 1200°C는 다른 동소변태 온도로 자기적 성질의 변화점이 아니다.

문제 2
방사선투과시험용 투과도계(KS A 4054)에서 호칭번호 F02형 선형투과도계는 7개로 배열 되어있다. 가운데 4번째 선지름은 얼마인가?
10.1mm
20.2mm
304mm
40.8mm
정답 및 해설

선형 투과도계의 호칭번호는 배열 한가운데에 놓인 선의 지름을 나타내므로, F02형이라면 일곱 개 중 가운데인 네 번째 선의 지름이 0.2mm가 된다.

선형 투과도계는 가는 선에서 굵은 선까지 일정한 비율로 굵어지도록 나란히 배열한 것으로, 투과사진에서 어느 굵기의 선까지 식별되는지를 보아 상질(투과 감도)을 판정한다.

  • 0.1mm는 가운데보다 가는 쪽에 놓이는 굵기여서 호칭번호가 가리키는 값이 아니다.
  • 0.4mm로 읽히는 값은 가운데보다 굵은 쪽에 해당한다.
  • 0.8mm는 이 호칭번호가 다루는 범위보다 훨씬 굵은 선이다.
문제 3
방사선투과검사와 비교하여 일반적인 초음파탐상검사의 특성을 옳게 설명한 것은?
1결함의 종류를 쉽게 구별할 수 있다.
2제품의 형상에 구애를 받지 않는다.
3결함의 깊이를 쉽게 측정할 수 잇다.
41mm 이하의 얇은 판 검사에 효과적이다.
정답 및 해설

초음파탐상검사는 방사선투과검사와 달리 결함의 깊이(위치)를 비교적 쉽게 측정할 수 있다는 특성이 있다.

방사선투과검사는 필름에 투영된 상으로 결함의 형태를 잘 보여주지만 깊이 정보는 얻기 어려운 반면, 초음파는 탐촉자와 결함 사이의 전파시간으로 깊이를 환산할 수 있다.

  • 결함의 종류를 구별하는 데는 오히려 영상으로 결함 형태를 보여주는 방사선투과검사가 더 유리하다.
  • 초음파탐상은 접촉매질과 탐촉자 주사가 필요해 제품 형상의 영향을 크게 받는다.
  • 1mm 이하의 매우 얇은 판은 근거리 음장(불감대)의 영향으로 오히려 초음파탐상에 불리하다.
문제 4
각종 비파괴검사법과 그 원리가 틀리게 짝지어진 것은?
1방사선투과검사 – 투과성
2초음파탐상검사 – 펄스반사법
3자분탐상검사 – 자분의 침투력
4와전류탐상검사 – 전자유도작용
정답 및 해설

자분탐상검사는 결함 부위에 집중된 자기장에 철분가루(자분)가 모여드는 현상을 이용하는데, 이는 자분의 침투력(penetration)이 아니라 자기장에 대한 흡착성 또는 자력선의 누설에 대한 반응을 원리로 한다. 자분은 침투하지 않고 표면에 부착되므로 원리 설명이 정확하지 않다.

  • 방사선투과검사는 방사선의 투과성을 이용한다.
  • 초음파탐상검사는 펄스반사법(초음파 반사파 분석)을 원리로 한다.
  • 와전류탐상검사는 전자유도작용(전류 유도에 따른 임피던스 변화)을 이용한다.
문제 5
항공기 터빈블레이드의 균열검사에 적용할 수 있는 와전류 탐상코일은 무엇인가?
1표면형 코일
2내삽형 코일
3회전형 코일
4관통형 코일
정답 및 해설

항공기 터빈블레이드의 균열검사는 블레이드 표면에 발생하는 미세한 균열을 감지해야 하므로 표면형 코일을 적용한다. 표면형 코일은 탐촉자가 피검사체 표면에 직접 접촉하여 표면 근처의 결함을 민감하게 탐지할 수 있으며, 터빈블레이드와 같이 복잡한 형상의 부품 표면 검사에 적합하다. 내삽형·관통형 코일은 튜브나 봉 같은 원통형 부품의 내부 결함 검사에, 회전형 코일은 특수한 형상의 부품 검사에 사용되므로 표면 균열 검사에는 부적합하다.

문제 6
자분탐상검사와 비교한 침투탐상검사의 장점이 아닌 것은?
1비금속재료에도 적용이 가능하다.
2결함방향의 영향을 받지 않는다.
3결함에 대한 확대비율이 높다.
4온도의 영향이 적다.
정답 및 해설

침투탐상검사는 자분탐상검사와 달리 온도 변화의 영향을 크게 받는다는 점에서, 온도 영향이 적다는 설명은 침투탐상의 장점으로 볼 수 없다.

침투액의 점도·휘발성·침투 속도가 시험체 표면 온도에 따라 달라지므로 저온·고온 환경에서는 침투시간을 조정해야 한다.

  • 비금속재료에도 적용할 수 있다는 점은 자성체에만 적용되는 자분탐상과 대비되는 침투탐상의 실제 장점이다.
  • 결함의 방향과 무관하게 검출된다는 점도 자화 방향에 따라 민감도가 달라지는 자분탐상과 대비되는 장점이다.
  • 표면 개구부를 통해 침투액이 스며 나와 지시모양이 실제 결함보다 확대되어 보이는 점도 침투탐상의 장점이다.
문제 7
원형 봉강 등을 원형자화사켜 자분탐상검사할 때 효과적인 방법은 무엇인가?
1극간법
2코일법
3축통전법
4전류관통법
정답 및 해설

원형 봉강처럼 긴 축을 가진 시험체를 원형자화시키는 데 효과적인 방법은 시험체 자체에 전류를 직접 흘리는 축통전법이다.

축통전법은 시험체를 전극 사이에 물려 직접 전류를 통전시켜 축 둘레에 원형 자장을 형성하므로, 축 방향(길이 방향)으로 뻗은 결함을 검출하는 데 유리하다.

  • 극간법은 전자석의 두 극 사이에서 시험체를 자화시키는 방식으로 국부 검사에 주로 쓰인다.
  • 코일법은 시험체 둘레에 코일을 감아 길이 방향의 자장을 만들어 축에 직각인 결함을 검출한다.
  • 전류관통법은 시험체 구멍에 도체를 관통시켜 통전하는 방식으로 축통전법과는 전류 경로가 다르다.
문제 8
섭씨 98.6(°C)를 화씨(°F)로 환산한 값은?
1209.4
237
320.9
419.5
정답 및 해설

섭씨를 화씨로 환산하는 공식은 °F=°C×95+32°F = °C \times \frac{9}{5} + 32이다. 주어진 값 98.6°C를 대입하면 °F=98.6×95+32=98.6×1.8+32=177.48+32=°F = 98.6 \times \frac{9}{5} + 32 = 98.6 \times 1.8 + 32 = 177.48 + 32 = 이므로 반올림하면 209.4°F이다.

문제 9
완전진공일 때를 0으로 하고 표준대가입이 1.033인 압력은?
1게이지압력
2대기압력
3절대압력
4증기압력
정답 및 해설

완전진공(0 Pa)을 기준점으로 하여 측정한 압력값이 절대압력이다. 표준대기압 1.033 bar는 완전진공으로부터 측정한 실제 압력값이므로 절대압력에 해당한다. 게이지압력은 대기압을 0으로 기준삼아 그 초과분만 나타내고, 대기압력은 표준대기의 압력값 자체를 의미하며, 증기압력은 액체와 그 증기가 평형을 이루는 상태에서의 증기 압력을 나타낸다.

문제 10
와전류탐상검사에서 신호지시를 검출하는데 영향을 주는 시험체-시험코일 연결 인자가 아닌 것은?
1리프트-오프(lift-off)
2충진율(fill-factor)
3표피효과(skin effect)
4모서리 효과(edgd effrct)
정답 및 해설

표피효과는 와전류탐상에서 시험 주파수에 따라 전류가 표면 쪽으로 집중되는 현상으로, 시험체와 코일 사이의 연결(결합) 인자에는 해당하지 않는다.

반면 리프트오프·충진율·모서리 효과는 모두 코일과 시험체가 물리적으로 어떻게 놓이고 연결되는지에 따라 달라지는 신호 인자다.

  • 리프트오프는 코일과 시험체 표면 사이의 간격 변화로 생기는 신호 변화이다.
  • 충진율은 코일 내부에 시험체가 채워지는 비율로, 관통형 코일 검사에서 신호 크기에 영향을 준다.
  • 모서리 효과는 시험체 끝단이나 모서리 부근에서 자장이 흐트러져 생기는 신호이다.
문제 11
비파괴검사법 중 체적검사에 해당하는 것은?
1초음파탐상검사
2자기탐상검사
3와전류탐상검사
4침투탐상검사
정답 및 해설

비파괴검사법 중 시험체 내부(체적)의 결함까지 검출할 수 있는 체적검사에 해당하는 것은 초음파탐상검사이다.

초음파는 시험체 내부까지 투과·반사되어 두께 방향 전체의 결함 위치와 크기를 파악할 수 있다.

  • 자기탐상검사는 강자성체 표면 및 표면 직하의 결함만 검출하는 표면검사법이다.
  • 와전류탐상검사도 도체 표면 및 표면 근처의 얕은 결함만 검출한다.
  • 침투탐상검사는 표면에 열려 있는 결함만 검출할 수 있는 표면검사법이다.
문제 12
누설검사에서 누설여부를 확인 할 때 검출기기를 사용하지 않는 방법은?
1암모니아 누설시험
2헬륨질량분석기 누설시험
3할로겐 누설시험
4기체 방사성 동위원소법
정답 및 해설

누설검사법 중 검출기기 없이 발색 반응(변색)만으로 누설 여부를 확인하는 방법은 암모니아 누설시험이다.

암모니아 가스가 누설 부위를 통과하면 미리 도포한 시약지가 색을 바꾸므로 육안으로 판정할 수 있다.

  • 헬륨질량분석기 누설시험은 전용 분석기기로 헬륨 농도를 측정해야 한다.
  • 할로겐 누설시험은 할로겐 검출기(할라이드 토치 등)를 사용해야 한다.
  • 기체 방사성 동위원소법은 방사선 검출기로 방사능을 측정해야 판정할 수 있다.
문제 13
다음 중 초음파탐상검사의 장점이 아닌 것은?
1미세한 균열의 검출에 대한 강도가 낮다.
2내부결함의 위치측정이 가능하다.
3검사결과를 신속히 알 수 있다.
4내부결함의 크기측정이 가능하다.
정답 및 해설

초음파탐상검사는 실제로는 미세한 균열도 높은 민감도로 검출할 수 있는 검사법이므로, 미세균열 검출 능력이 낮다는 설명은 초음파탐상의 장점으로 볼 수 없다.

파장이 짧아 미세 결함에도 잘 반응하는 초음파탐상은 다음과 같은 실질적 장점을 갖는다.

  • 내부결함의 위치를 비교적 정확하게 측정할 수 있다.
  • 내부결함의 크기(치수)도 함께 측정할 수 있다.
  • 탐촉자를 대는 즉시 반사파를 확인할 수 있어 검사 결과를 신속하게 얻을 수 있다.
문제 14
방사선투과시험시 공업용으로 쓰이는 X선 발생장치의 초점의 크기는 대략 얼마인가?
10.25mm
22.5mm
325mm
4250mm
정답 및 해설

공업용 X선 발생장치의 초점 크기는 일반적으로 수 mm 수준으로, 보기 중에서는 2.5mm 정도가 이에 해당한다.

초점이 작을수록 기하학적 불선명도가 줄어 선명한 투과사진을 얻지만, 지나치게 작으면 표적의 열 부하 때문에 관전류를 올릴 수 없어 실용적인 크기 범위가 정해진다.

  • 0.25mm처럼 1mm에 한참 못 미치는 초점은 미세초점(마이크로포커스) X선관에서나 쓰는 값이다.
  • 25mm는 일반 공업용 X선관의 초점으로 보기에는 지나치게 커서 선명한 상을 얻을 수 없다.
  • 250mm는 초점이라기보다 장치 자체의 크기에 가까운 값이라 성립하지 않는다.
문제 15
현상제에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1현상제 피막으로 침투제가 빨려 나오는 것은 모세관 현상에 해당한다.
2현상제는 색 대비를 향상시킨다.
3짧은 시간 내에 지시모양을 관찰하게 한다.
4현상제는 액체상물질로 구성되어 있으며 시험체 표면에 두껍게 도포된다.
정답 및 해설

현상제는 결함 지시모양을 선명하게 보이도록 시험체 표면에 얇고 고르게 도포해야 하므로, 액체상 물질로 두껍게 도포된다는 설명은 옳지 않다.

너무 두껍게 바르면 오히려 미세한 지시모양이 파묻혀 판별이 어려워진다.

  • 현상제 피막으로 침투제가 빨려 나오는 것이 모세관 현상이라는 설명은 타당하다.
  • 현상제가 색 대비를 향상시킨다는 설명도 타당하다.
  • 짧은 시간 안에 지시모양을 관찰하게 해준다는 설명도 타당하다.
문제 16
침투탐상시험에서 후유화성 침투제와 작용하여 물로 씻을 수 있도록 해 주는 물질은?
1유화제
2현상제
3물
4알코올
정답 및 해설

후유화성 침투제를 물로 씻어낼 수 있게 해주는 물질은 유화제이다.

후유화성 침투제는 그 자체로는 물에 씻기지 않지만, 별도의 유화 공정을 거치면 침투제와 반응해 수세가 가능한 상태로 바뀐다.

  • 현상제는 침투제를 끌어내 지시를 형성시키는 물질로 세척 단계와는 별개의 역할을 한다.
  • 물은 세척에 쓰이는 매개체일 뿐 후유화성 침투제와 화학적으로 작용하는 물질은 아니다.
  • 장착제는 침투탐상 공정에서 사용하는 표준 용어가 아니다.
문제 17
침투탐상시험에서 시험체 표면이 오염되었을 때 이를 제거하는 전처리 방법으로 틀린 것은?
1세제(detergent), 용제세척(solvent cleaning)
2증기탈지(vapor degreasing), 침투시간(dwell time)
3페인트 제거제(paint remover), 초음파 세척(ultrasonic cleaning)
4기계적 방법(mechanical method), 고온가열(air firing)
정답 및 해설

전처리 방법을 나열한 보기 중 침투시간(dwell time)은 오염 제거를 위한 전처리 방법이 아니라 침투제를 도포한 뒤 기다리는 침투 단계의 개념이므로, 증기탈지와 묶어 전처리 방법으로 제시한 설명은 옳지 않다.

증기탈지 자체는 유기용제 증기로 기름때를 제거하는 전처리 방법이 맞지만, 침투시간과 같은 범주로 묶일 수는 없다.

  • 세제·용제세척은 표면 오염물을 씻어내는 전형적인 전처리 방법이다.
  • 페인트 제거제·초음파 세척도 도장막이나 미세 오염을 없애는 전처리 방법이다.
  • 기계적 방법(샌드블라스트 등)이나 고온가열도 표면 이물질을 제거하는 전처리 방법으로 쓰인다.
문제 18
균열 내부에 있던 침투제가 현상제 도포 후 표면으로 이동해 나오는 원리는?
1역삼투압 현상
2모세관 현상
3누설자장
4접촉매질
정답 및 해설

현상제 도포 후 균열 속 침투제가 표면으로 배어 나오는 것은 모세관 현상에 의한 것이다.

현상제 입자 사이의 미세한 틈이 새로운 모세관 통로가 되어 결함 속에 남아 있던 침투제를 표면 쪽으로 끌어올린다.

  • 역삼투압 현상은 반투막을 사이에 두고 용매가 이동하는 현상으로 침투탐상 원리와 무관하다.
  • 누설자장은 자분탐상에서 결함 부위에 자속이 새어 나오는 현상을 가리킨다.
  • 접촉매질은 초음파탐상에서 탐촉자와 시험체 사이의 공기층을 없애는 물질이다.
문제 19
다음 중 침투제를 적용하는 방법으로 틀린 것은?
1담그기(침적법)
2붓으로 칠하기
3스프레이로 뿌리기
4침탄법
정답 및 해설

침투제를 시험체에 적용하는 방법이 아닌 것은 침탄법인데, 이는 표면에 탄소를 침투시켜 경화시키는 열처리 방법이지 침투탐상의 침투제 적용 절차가 아니다.

침투제 적용은 결함 개구부가 충분히 젖도록 시험면 전체를 고르게 덮는 것이 목적이어서, 시험체의 크기·수량과 현장 여건에 따라 담그기·붓칠·분무 가운데 알맞은 방식을 고른다.

  • 담그기(침적법)는 침투제 통에 시험체를 담가 적용하는 표준 방법이다.
  • 붓으로 칠하기도 침투제를 직접 도포하는 표준 방법이다.
  • 스프레이로 뿌리기도 침투제를 분무해 적용하는 표준 방법이다.
문제 20
적심성과 어떤 액체를 고체표면에 적용할 때 액체와 고체 표면이 이루는 각도인 접촉각 사이의 상관관계에 대한 설명으로 옳은 것은?
1접촉각이 90도 보다 클수록 적심능력이 제일 양호하다.
2접촉각이 90도에서 적심능력이 제일 양호하다.
3접촉각이 90도 보다 작을수록 적심능력이 양호하다.
4접촉각과 적심능력은 서로 상관이 없다.
정답 및 해설

접촉각이 90도보다 작을수록 적심능력이 양호하다. 접촉각이 작다는 것은 액체가 고체 표면 위에서 넓게 퍼지며 잘 달라붙는다는 의미이기 때문이다.

반대로 접촉각이 90도보다 크면 액체가 방울 형태로 뭉쳐 표면을 잘 적시지 못하므로 적심능력이 떨어진다.

문제 21
다음 중 침투제의 성질로 옳은 것은?
1일반적으로 침투제는 표면장력이 작은 것이 바람직하다.
2침투제의 점성은 클수록 침투율(침투속도)이 크다.
3침투제의 비중은 통상 1보다 크며 비중이 클수록 모세관의 상승높이가 크다.
4침투제는 비휘발성이 바람직하다.
정답 및 해설

침투제는 시험 도중 마르거나 성분이 변질되지 않도록 휘발성이 낮은 것이 바람직하다.

모세관 상승 높이는 표면장력에 비례하고 접촉각·비중·틈의 지름에는 반비례하므로, 표면장력이 작을수록 좋다거나 비중이 클수록 상승 높이가 크다는 설명은 모세관 현상의 관계를 거꾸로 서술한 것이다.

  • 표면장력이 작은 것이 바람직하다는 설명은 모세관 상승과의 비례 관계와 맞지 않는다.
  • 점성이 클수록 침투 속도가 빨라진다는 설명도 실제와 반대로, 점도가 낮을수록 빠르게 침투한다.
  • 비중이 클수록 모세관 상승 높이가 크다는 설명 역시 비중과 상승 높이는 반비례 관계라는 점과 맞지 않는다.
문제 22
침투제의 침투력에 영향을 주는 요인으로 틀린 것은?
1시험체의 청결도
2개구부의 형태
3개구부의 청정도
4시험체의 분자량
정답 및 해설

침투제의 침투력에 영향을 주는 요인이 아닌 것은 시험체의 분자량인데, 분자량은 침투탐상에서 다루는 인자가 아니다.

침투력은 주로 결함 개구부의 형태·청정도와 시험체 표면의 청결 상태에 따라 좌우된다.

  • 시험체의 청결도가 낮으면 이물질이 개구부를 막아 침투를 방해한다.
  • 개구부의 형태(폭·깊이)가 좁고 깊을수록 모세관 작용이 강해진다.
  • 개구부의 청정도가 나쁘면 침투제가 결함 안까지 도달하지 못한다.
문제 23
침투탐상시험시 연결된 선형지시모양이 나타났다면 다음 중 어떤 결함으로 추정하는 것이 가장 적합한가?
1다공질의 구멍
2슬래그 혼입
3수축공
4갈라진 틈
정답 및 해설

서로 이어진 선형(線狀) 지시모양이 나타났다면 이는 갈라진 틈(균열)으로 추정하는 것이 가장 타당하다.

균열은 폭보다 길이가 훨씬 길게 이어지는 형태로 나타나기 때문에 연속된 선상 지시로 관찰된다.

  • 다공질의 구멍은 점 모양의 독립된 원형상 지시로 나타난다.
  • 슬래그 혼입도 불규칙하지만 대체로 둥근 형태의 지시로 나타난다.
  • 수축공 역시 선상으로 길게 이어지기보다 뭉친 형태의 지시로 나타난다.
문제 24
침투탐상시험으로 검사가 가장 어려운 시험체는?
1주철
2담금질한 알루미늄
3유리로 만들어진 부품
4다공성 물질로 된 부품
정답 및 해설

침투탐상시험은 표면에 열린 결함만 검출할 수 있으므로, 표면 전체에 미세한 구멍이 퍼져 있는 다공성 물질로 된 부품은 검사가 가장 어렵다.

다공질 표면은 침투액이 결함이 아닌 부위에도 스며들어 배경이 지저분해지고 과잉 침투제로 인해 실제 결함 지시를 가려버린다.

  • 주철은 표면 개구 결함이 뚜렷하면 침투탐상 적용이 가능하다.
  • 담금질한 알루미늄도 비다공질 금속이라 일반적인 침투탐상 대상이 된다.
  • 유리 부품도 매끈한 비다공질 표면이면 침투탐상을 적용할 수 있다.
문제 25
다음 중 표면장력에 관한 설명으로 옳은 것은?
1표면장력은 액체의 온도가 상승하면 증가한다.
2표면장력은 액체의 고체 표면 적심 능력에 영향을 미친다.
3액체가 스스로 팽창하여 표면적을 가장 크게 가지려고 하는 힘이다.
4액체의 표면장력은 첨가하는 물질에 의해 아무런 영향을 받지 않는다.
정답 및 해설

표면장력은 액체가 고체 표면을 적시는(wetting) 능력을 좌우하는 성질이다.

액체가 고체와 이루는 접촉각이 작을수록 표면에 잘 퍼져 적심성이 좋아지며, 이 접촉각은 액체의 표면장력과 액체–고체 사이의 친화력이 어떻게 균형을 이루는가로 정해진다. 침투제가 좁은 개구부로 빨려 들어가는 모세관 작용도 이 두 성질이 맞물려 나타난다.

  • 표면장력은 일반적으로 온도가 올라가면 오히려 감소한다.
  • 액체가 스스로 팽창해 표면적을 최대로 가지려는 힘이 아니라, 반대로 표면적을 최소화하려는 힘이 표면장력이다.
  • 계면활성제 같은 첨가 물질은 표면장력을 크게 바꾸므로, 첨가물의 영향을 받지 않는다는 설명은 옳지 않다.
문제 26
침투탐상시험에서 의사지시모양이 나타나는 원인이 아닌 것은?
1전처리가 부족한 경우
2제거처리가 부적당한 경우
3시험체의 형상이 단순한 경우
4외부 경로를 통한 오염이 있는 경우
정답 및 해설

시험체의 형상이 단순한 경우는 오히려 의사지시모양이 잘 생기지 않는 조건이므로, 의사지시의 원인으로 보기 어렵다.

의사지시모양은 주로 전처리·세척이 불완전하게 이루어졌을 때, 혹은 외부 오염물이 개구부가 아닌 곳에 남아 생긴다.

  • 전처리가 부족하면 표면에 남은 이물질이 침투제를 머금어 허위 지시로 나타날 수 있다.
  • 제거(세척)처리가 부적당하면 결함이 아닌 표면에 침투제가 남아 지시로 오인된다.
  • 외부 경로로 오염이 유입되면 결함과 무관한 위치에 지시모양이 생길 수 있다.
문제 27
다음 중 침투비파괴검사의 단점은?
1자석에 붙는 재료에 한하여 검사가 가능하다.
2표면에 노출된 결함만 검사할 수 있다.
3자성재료에 한하여 검사가 가능하다.
4전기가 통하는 재료에 한하여 검사가 가능하다.
정답 및 해설

침투비파괴검사의 대표적인 단점은 표면에 노출된 결함만 검사할 수 있다는 점으로, 내부 결함은 검출할 수 없다.

침투액이 시험체 안쪽까지 스며들 통로가 없는 내부 결함이나 표면까지 열리지 않은 결함은 애초에 검출할 수 없다.

  • 자석에 붙는 재료에만 적용된다는 제한은 자분탐상검사의 특성이다.
  • 자성재료에만 적용된다는 제한 역시 자분탐상검사에 해당하는 설명이다.
  • 전기가 통하는 재료에만 적용된다는 제한은 와전류탐상검사의 특성이다.
문제 28
항공우주용 기기의 침투탐상 검사방법(KS W 0914)에서 용제성 제거제로 쓰이는 할로겐화 제거제는 다음 클래스 중 어디에 속하는가?
1클래스(1)
2클래스(2)
3클래스(3)
4클래스(4)
정답 및 해설

항공우주용 기기의 침투탐상(KS W 0914)에서 잉여 침투액을 닦아내는 용제형 제거제는 성분 계열에 따라 클래스로 나누는데, 할로겐화 제거제는 맨 앞자리인 클래스(1)로 규정되어 있다.

할로겐화 용제는 유지류를 녹이는 힘이 크고 인화성이 낮아 한 갈래로 따로 묶이며, 뒤의 클래스에는 할로겐을 포함하지 않는 용제형과 특수 용도용 제거제가 배정된다. 다만 할로겐 성분은 티타늄·스테인리스강 등에서 응력부식이나 취화를 일으킬 수 있어 적용 대상과 잔류 관리에 제한이 따른다.

  • 할로겐을 포함하지 않는 용제 계열은 할로겐화 제거제와 같은 클래스로 묶이지 않는다.
  • 뒤쪽 클래스는 특정 재료나 공정에 한정해 쓰는 특수 용도 제거제 자리여서 일반적인 할로겐화 제거제와 구분된다.
문제 29
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에서 VC-S 시험법의 시험 순서를 바르게 나열한 것은?
1전처리→침투처리→제거처리→현상처리→관찰
2전처리→침투처리→세척처리→건조처리→현상처리→관찰
3전처리→침투처리→세척처리→제거처리→건조처리→현상처리→관찰
4전처리→침투처리→유화처리→세척처리→제거처리→건조처리→현상처리→관찰
정답 및 해설

VC-S는 염색(V) 침투액을 용제제거성(C) 방법으로 닦아내고 속건식(S)으로 현상하는 조합으로, 전처리→침투처리→제거처리→현상처리→관찰의 다섯 단계로 진행한다.

용제제거성 방법은 헝겊에 용제를 묻혀 잉여 침투액을 직접 닦아내므로 별도의 유화·세척·건조 단계 없이 곧바로 현상 단계로 넘어간다.

  • 세척처리와 건조처리를 거치는 순서는 물로 씻어내는 수세성(A) 방법에 해당한다.
  • 유화처리가 포함된 순서는 후유화성(B, D) 방법에서 잉여 침투액을 물로 씻어내기 전 유화제를 적용하는 절차이다.
  • 세척과 제거 단계가 함께 들어간 복잡한 순서도 별도의 유화·세척 과정이 없는 용제제거성 방법의 절차와는 다르다.
문제 30
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에서 규정된 B형 대비시험편은 몇 종류인가?
12종류
23종류
34종류
46종류
정답 및 해설

KS B 0816에서 규정한 B형 대비시험편은 도금 두께에 따라 PT-B10·B20·B30·B50의 4종류로 구분된다.

B형 시험편은 황동판에 니켈-크롬 도금을 입힌 뒤 도금층에 갈라짐을 준 것으로, 도금 두께가 곧 갈라짐의 깊이가 되므로 두께가 다른 네 가지를 써서 탐상제의 감도와 탐상조건을 점검한다.

  • 2종류·3종류로 보는 구분은 규정된 도금 두께의 가짓수에 못 미친다.
  • 6종류로 보는 구분은 규정에 없는 두께까지 포함시킨 것이다.
문제 31
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에서 분류된 결함에 대한 기록 중 포함되어야 할 내용이 아닌 것은?
1결함길이
2결함개수
3결함깊이
4결함위치
정답 및 해설

KS B 0816에서 결함에 대해 반드시 기록해야 하는 내용은 결함의 길이·개수·위치이며, 결함깊이는 기록 항목에 포함되지 않는다.

침투탐상시험은 표면에 열린 결함만 검출하는 표면검사법이라 애초에 결함의 깊이 정보를 얻을 수 없기 때문이다.

문제 32
항공 우주용 기기의 침투탐상 검사방법(KS W 0914)에 따른 수세성 침투탐상검사를 1일 1교대의 완전 조업으로 설비르 가동시, 사용 중인 침투액 점검 주기에 관한 내용 중 틀린 것은?
1형광휘도 시험은 적어도 월 1회 하여야 한다.
2수분함유량 측정은 적어도 월 1회 하여야 한다.
3제거성 시험은 적어도 월 1회 하여야 한다.
4감도 시험은 적어도 월 2회 하여야 한다.
문제 33
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에서 보고서에 기록하는 내용 중 “시험시의 온도”가 다음 중 어느 온도일 때 반드시 기록하여야 하는가?
118°C
225°C
335°C
458°C
정답 및 해설

KS B 0816의 표준 온도 범위는 15~50℃이며, 이 범위를 벗어났을 때만 시험 온도를 기록하도록 되어 있다.

보기 중 58℃만 표준 범위의 상한을 넘는 값이므로 반드시 기록해야 하는 온도에 해당한다.

  • 18℃는 표준 범위 안의 정상 온도라 기록 의무가 없다.
  • 25℃도 표준 범위 안의 정상 온도라 기록 의무가 없다.
  • 35℃ 역시 표준 범위 안의 정상 온도라 기록 의무가 없다.
문제 34
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 08160에서 전수검사를 실시한 경우 시험체에 표시하는 방법이 아닌 것은?
1각인
2도금
3부식
4착색
정답 및 해설

KS B 0816에서 전수검사 결과를 시험체에 표시하는 방법에 도금은 포함되지 않는다.

합격 여부 표시는 각인·부식(에칭)·착색처럼 시험체 표면에 직접 흔적을 남기는 방식으로 이루어지며, 별도의 금속을 입히는 도금 공정은 표시 방법으로 쓰이지 않는다.

  • 각인은 시험체에 기호나 문자를 눌러 새기는 표시 방법이다.
  • 부식(에칭)은 약품으로 표면을 부식시켜 표시를 남기는 방법이다.
  • 착색은 적갈색 등 색을 입혀 합격 여부를 표시하는 방법이다.
문제 35
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에서 침투 탐상 검사에서 현상제의 적용방법으로 옳은 것은?
1잉여 침투액의 제거 후 즉시
2잉여 침투액의 제거 후 5분 뒤
3침투제의 적용 후 즉시
4침투제의 적용 후 5분 뒤
정답 및 해설

현상제는 잉여 침투액을 제거한 직후 즉시 적용해야 한다.

제거 후에 시간이 지체되면 결함 속에 남아 있던 침투제가 마르거나 흩어져 지시모양이 흐려질 수 있다.

  • 잉여 침투액 제거 후 5분을 기다렸다가 적용하면 그 사이 침투제가 증발·확산되어 지시가 흐려질 수 있다.
  • 침투제 적용 직후에 현상제를 바르면 아직 결함 속으로 침투가 끝나지 않아 적절하지 않다.
  • 침투제 적용 후 5분 뒤에 현상제를 바르는 것도 침투 시간이 충분히 확보되지 않은 시점이라 부적절하다.
문제 36
항공우쥬용 기기의 침투탐상 검사방법(KS W 0914)의 침투액계타입 Ⅰ 의 공정에 대한 설명 중 틀른 것은?
1영구 착색렌즈를 사용해서는 안된다.
2검사하기 전 적어도 1분 동안 암실에 적응해야 한다.
3자외선의 강도는 구성부품 표면에서 최소 800μw/cm2 이상이어야 한다.
4배경이 과잉으로 형광을 발하는 구성 부품은 청정화하여 재처리하여야 한다.
정답 및 해설

항공우주용 기기의 침투탐상(KS W 0914)에서 형광 침투액(타입 Ⅰ)을 관찰할 때 요구하는 자외선 강도는 일반 산업용 침투탐상에서 쓰는 기준보다 더 높은 값이어서, 800μW/cm²를 최소 요구값으로 적은 서술은 이 규격의 요구 수준에 맞지 않는다.

일반 산업 규격에서 익숙한 수치를 항공우주 규격에 그대로 옮겨 적는 것이 이 문항의 함정이며, 항공우주용 부품은 미세 결함까지 확실히 드러내야 하므로 관찰 조건을 더 엄격하게 정해 둔다.

  • 형광 관찰용 보안경에 영구 착색렌즈를 쓰지 못하게 한 것은 형광 지시의 휘도와 색이 왜곡되는 것을 막기 위한 규정이다.
  • 관찰 전 일정 시간 암실에 적응하도록 한 것도 눈이 어둠에 익어야 약한 형광 지시를 놓치지 않기 때문에 맞는 서술이다.
  • 배경이 과잉으로 형광을 내는 부품을 청정화해 재처리하도록 한 것도 과세척·과잉 배경을 바로잡는 올바른 조치다.
문제 37
항공우주용 기기의 침투탐상 검사방법(KS W 0914)에서 친유성 유화제의 최대 체류시간의 특별한 지시가 없을 때, 타입 Ⅰ 침투액계와 타입 Ⅱ 침투액계의 체류시간을 가장 잘 짝지어 놓은 것은?
1타입 Ⅰ - 3분, 타입 Ⅱ - 10초
2타입 Ⅰ - 3분, 타입 Ⅱ - 30초
3타입 Ⅰ - 10초, 타입 Ⅱ - 3분
4타입 Ⅰ - 30초, 타입 Ⅱ - 3분
정답 및 해설

형광 침투액계(타입 Ⅰ)는 유화제 최대 체류시간이 3분이고, 염색 침투액계(타입 Ⅱ)는 30초로 훨씬 짧게 규정된다.

염색 침투액은 형광 침투액보다 지시의 대비가 낮아 유화가 과도하게 진행되면 얕은 결함의 지시까지 씻겨 나가기 쉬워, 유화제와 접촉하는 시간을 짧게 제한해 둔다.

반대로 형광 침투액은 자외선 아래에서 미세한 지시도 판별하기 쉬워 상대적으로 긴 체류시간이 허용된다.

문제 38
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에서 시험조작 중 전처리 방법에 속하지 않는 것은?
1용제에 의한 세척
2증기 세척
3알카리 세척
4기계가공에 의한 세척
정답 및 해설

기계가공에 의한 세척은 KS B 0816 이 규정하는 전처리 방법에 포함되지 않는다.

절삭·연삭 같은 기계가공은 금속을 표면에 문질러 덮으면서 결함의 입구를 막아버릴 수 있어 침투탐상 전처리로는 쓰지 않는다.

  • 용제에 의한 세척은 기름때나 오염물을 녹여 제거하는 표준 전처리 방법이다.
  • 증기 세척은 유기용제 증기로 표면의 기름 성분을 탈지하는 방법이다.
  • 알칼리 세척은 알칼리 용액으로 오염물을 씻어내는 방법이다.
문제 39
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에 따라 예비세척이 필요한 침투탐상방법은 무엇인가?
1FC-S
2FB-N
3FD-D
4VC-S
정답 및 해설

FD-D(형광 침투액·후유화성 물베이스 제거·건식현상)는 예비세척이 필요한 조합이다.

후유화성(물베이스, D) 방법은 유화제를 적용하기 전에 시험체 표면의 여분 침투액을 물로 가볍게 씻어내는 예비세척 공정을 거쳐야 유화가 고르게 일어난다.

  • FC-S 는 용제제거성 조합이라 유화 단계 자체가 없어 예비세척이 필요 없다.
  • FB-N 은 기름베이스 후유화성으로 물이 아닌 기름 유화제를 쓰므로 물 예비세척 공정과는 무관하다.
  • VC-S 는 염색·용제제거성 조합이라 마찬가지로 예비세척 공정을 거치지 않는다.
문제 40
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에 의한 시험자의 자격요건 사항으로 틀린 것은?
1필요한 자격을 가진 자
2해당 시험에 대하여 충분한 지식을 가진 자
3침투탐상제의 화학 성분 분석 능력을 가진 자
4해당 시험에 대하여 충분한 기능 및 경험을 가진 자
정답 및 해설

침투탐상 시험자의 자격요건으로 침투탐상제의 화학 성분을 분석하는 능력이 필요하다는 설명은 틀렸다.

시험자에게 요구되는 것은 침투탐상에 관한 충분한 지식과 기능·경험, 그리고 필요한 자격증 보유 여부이지, 침투탐상제 자체의 화학적 조성을 분석하는 전문 능력이 아니다.

침투탐상제의 성분 분석은 제조사나 별도의 재료 시험 영역에 속하는 업무이다.

문제 41
항공우주용 기기의 침투탐상 검사방법(KS W 0914)에 따른 침투액계의 감도 레벨 4가 의미하는 것은?
1저감도
2중감도
3고감도
4초고감도
정답 및 해설

KS W 0914 에서 침투액계의 감도 레벨 4는 초고감도를 뜻한다.

감도 레벨은 숫자가 커질수록 더 미세한 결함까지 검출할 수 있는 성능을 나타내며, 레벨 1 이 저감도, 레벨 2 가 중감도, 레벨 3 이 고감도이고 그 위 단계가 초고감도에 해당한다.

항공우주용 부품처럼 아주 미세한 균열도 놓쳐서는 안 되는 대상에는 감도 레벨이 높은 침투액계를 지정해 쓴다.

문제 42
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양의 분류(KS B 0816)에 따른 전수검사에 의한 합격품은 어떠한 색깔로 착색 표시하는가?
1적갈색
2황색
3적색
4청색
정답 및 해설

KS B 0816 에 따라 전수검사로 합격한 시험체는 적갈색으로 착색 표시한다.

이는 개별 검사 결과를 표시하는 방식으로, 로트 단위 샘플링 검사에서 합격을 표시할 때 쓰는 황색 착색과는 구분된다.

문제 43
합금공구강 중 게이지용강이 갖추어야 할 조건으로 틀린 것은?
1경도는 HRC 55 이하를 가져야 한다.
2팽창계수가 보통강보다 작아야 한다.
3담금질에 의한 변형 및 균열이 없어야 한다.
4시간이 지남에 따라 치수의 변하가 없어야 한다.
정답 및 해설

게이지용강은 내마모성을 위해 경도가 HRC 55 이하가 아니라 그보다 높아야 정밀 측정기구로서 오래 쓸 수 있다.

  • 팽창계수가 보통강보다 작아야 온도 변화에 따른 치수 오차가 적다.
  • 담금질 과정에서 변형이나 균열이 생기지 않아야 한다.
  • 시간이 지나도 치수가 변하지 않아야 정밀도를 유지할 수 있다.
문제 44
구상흑연주철을 만들 때 구상화제로 주로 사용되는 것은?
1P, S
2N, B
3Cr, Ni
4Ca, Mg
정답 및 해설

구상흑연주철을 만들 때 흑연을 구상화시키는 구상화제로는 Mg과 Ca이 대표적으로 쓰인다.

이들 원소는 용탕에 첨가되어 흑연이 편상이 아닌 둥근 알갱이 모양으로 정출되도록 유도해 주철의 연성과 인성을 크게 높여 준다.

문제 45
다음 중 순산소에 의해 산화열로 정련하는 제강법은?
1전로
2전기로
3유동로
4도가니로
정답 및 해설

전로는 용선에 순산소를 불어넣어 탄소·규소 등 불순물이 타면서 나오는 산화열로 온도를 유지하며 정련하는 제강법이다.

  • 전기로는 아크열이나 저항열 같은 전기 에너지로 가열해 정련한다.
  • 도가니로는 도가니에 원료를 담고 외부에서 가열해 녹이는 용해로다.
  • 유동로 역시 순산소를 불어넣어 산화열로 정련하는 방식과는 거리가 멀다.

별도의 연료를 때지 않고 불순물이 산화하며 내는 열만으로 정련이 진행된다는 점이 전로의 핵심 특징이다.

문제 46
금속의 일반적인 특성을 설명한 것 중 틀린 것은?
1열과 전기에 도체이다.
2전성과 연성이 나쁘다.
3금속 고유의 광택으 갖는다.
4고체 상태에서 결정 구조를 가진다.
정답 및 해설

금속은 일반적으로 전성과 연성이 우수해 얇게 펴거나 길게 늘일 수 있으므로, 전성과 연성이 나쁘다는 설명은 옳지 않다.

  • 열과 전기를 잘 전달하는 도체라는 설명은 맞다.
  • 금속 고유의 광택을 가진다는 설명도 맞다.
  • 고체 상태에서 규칙적인 결정 구조를 이룬다는 설명도 맞다.
문제 47
주조한 그대로 사용되는 스텔라이트의 주요 함유성분에 포함되지 않는 것은?
1Cu
2Co
3Cr
4W
정답 및 해설

스텔라이트는 Co·Cr·W를 주성분으로 하는 주조 경질합금으로, Cu는 그 성분에 포함되지 않는다.

코발트를 기지로 하고 크롬과 텅스텐을 더해 고온에서도 경도를 유지하는 절삭공구·내마모 부품용 합금이다.

문제 48
Al-Si계 합금을 주조할 때, 금속 나트륨, 알칼리 염류 등을 첨가하여 조직을 미세화 시키기 위한 처리의 명칭으로 옳은 것은?
1심랭 처리
2개량 처리
3용체화 처리
4페이딩 처리
정답 및 해설

Al-Si계 합금 용탕에 금속나트륨이나 알칼리 염류를 첨가해 공정 조직을 미세화하는 처리를 개량 처리라고 한다.

이 처리를 거치면 거칠게 정출되던 규소상이 미세하게 분산되어 합금의 강도와 연성이 함께 개선된다.

문제 49
비정질 재료의 제조 방법 중 액체 급랭법에 제조법이 아닌 것은?
1단롤법
2쌍롤법
3화학증착법
4원심법
정답 및 해설

화학증착법(CVD)은 기체를 급랭시켜 비정질을 얻는 방법이라, 액체 급랭법에는 속하지 않는다.

  • 단롤법은 회전하는 롤에 용융 금속을 분사해 급속히 냉각시키는 액체 급랭 방식이다.
  • 쌍롤법은 두 개의 롤 사이로 용탕을 통과시켜 급랭시키는 액체 급랭 방식이다.
  • 원심법은 원심력으로 용탕을 얇게 펼쳐 급랭시키는 액체 급랭 방식이다.
문제 50
황동에서 탈 아연 부식이란 무엇인가?
1황동 중의 구리가 염분에 녹는 현상
2황동 중에 탄소가 용해되는 현상
3황동이 수용액 중에서 아연이 용해하는 현상
4황동 제품이 공기 중에 부식되는 현상
정답 및 해설

황동의 탈아연 부식은 수용액 속에서 황동 중의 아연이 선택적으로 녹아 나가는 현상을 말한다.

아연만 빠져나가면서 다공질의 구리가 남아 강도와 내식성이 크게 떨어지므로, 해수나 습한 환경에 노출되는 황동 배관에서 특히 주의해야 한다.

문제 51
다음 중 Mg에 대한 설명으로 틀린 것은?
1상온에서 비중은 약 1.74 이다.
2구상흑연주철 제조시 첨가제로 사용한다.
3절삭성이 양호하고, 산이나 염수에 잘 견디나 알칼리에는 침식된다.
4Mg은 용융점 이상에서 공기와 접촉하여 가열되면 폭발 및 발화 되기 때문에 주의가 필요하다.
정답 및 해설

Mg 은 알칼리에는 비교적 잘 견디지만 산이나 염수에는 쉽게 침식되므로, 산·염수에 잘 견디고 알칼리에 침식된다는 서술은 내식 특성이 거꾸로 뒤집힌 설명이다.

절삭성이 양호하다는 앞부분 자체는 맞지만, 뒤에 붙은 내식성 설명이 반대로 되어 있어 보기 전체로는 틀린 서술이 된다.

  • 상온 비중이 약 1.74 로 실용 금속 중 가장 가벼운 축에 속한다는 설명은 맞다.
  • 구상흑연주철 제조 시 구상화 첨가제로 쓰인다는 설명도 맞다.
  • 용융점 이상에서 공기와 접촉해 가열되면 폭발·발화 위험이 있다는 설명도 맞다.
문제 52
유압식 브리넬 경도기의 조작방법이 아닌 것은?
1시험면에 압입자를 접촉시킨다.
2시험면이 시험기 받침대와 평형되게 한다.
3유압밸브를 조이고 하중 중추가 떠오를 때까지 유압레버를 작동시켜 하중을 가한다.
4시험면에 현미경의 일정배율로 초점을 맞추고 시험위치를 결정한다.
정답 및 해설

현미경으로 배율을 맞춰 시험 위치를 결정하는 것은 유압식 브리넬 경도기의 조작 순서에 해당하지 않는다.

압흔 지름을 읽는 것은 하중을 가한 뒤에 이루어지는 별도 측정 단계이지, 위치 결정을 위한 사전 조작이 아니다.

  • 압입자를 시험면에 접촉시키는 것은 실제 조작 순서다.
  • 시험면을 받침대와 수평이 되게 맞추는 것도 실제 조작 순서다.
  • 유압밸브를 조이고 하중 중추가 떠오를 때까지 레버를 작동시키는 것도 실제 조작 순서다.
문제 53
금속의 상변태에 대한 설명으로 틀린 것은?
1어떤 결정구조에서 다른 결정 구조로 바뀌는 것을 상변태라 한다.
2상변태를 일으키기 위해서는 핵 생성과 핵 성장이 필요하다.
3순철에서의 자기 변태는 A3이며, 동소 변태는 A2, A4 변태가 있다.
4핵 성장은 본래의 상으로부터 새로운 상으로 원자가 이동함으로써 진행된다.
정답 및 해설

순철에서 자기 변태는 A2이고, 동소 변태는 A3·A4이므로 두 변태의 이름이 서로 바뀌어 서술된 설명이 틀렸다.

  • 어떤 결정구조에서 다른 결정구조로 바뀌는 것을 상변태라 한다는 정의는 맞다.
  • 상변태가 일어나려면 핵 생성과 핵 성장이 필요하다는 설명도 맞다.
  • 핵 성장은 원자가 기존 상에서 새로운 상으로 이동하며 진행된다는 설명도 맞다.
문제 54
Fe – C 평형상태도에서 펄라이트의 조직은?
1페라이트
2페라이트 + 시멘타이트
3오스테나이트 + 시멘타이트
4페라이트 + 오스테나이트
정답 및 해설

Fe-C 평형상태도에서 펄라이트는 페라이트와 시멘타이트가 층상으로 교대로 쌓인 공석 조직이다.

오스테나이트가 냉각되면서 공석점을 지날 때 두 상이 동시에 석출되어 얇은 판이 번갈아 겹친 라멜라 구조를 이룬다.

문제 55
다음 중 청동(bronze)합금에 해당되는 조성은?
1Sn - Be
2Zn - Mn
3Cu - Zn
4Cu – Sn
정답 및 해설

청동(bronze)은 Cu-Sn 합금을 가리킨다.

구리에 아연을 더한 합금은 황동으로 별도 구분되며, 청동은 주석의 첨가로 내마모성과 내식성이 뛰어나 베어링이나 주물에 널리 쓰인다.

문제 56
티타늄탄화물(TiC)과 Ni 또는 Co 등을 조합한 재료를 만드는데 응용하며, 세락믹과 금속을 결합하고 액상 소결하여 만들어진 절삭 공구로도 사용되는 고경도 재료는?
1서멧(cermet)
2인바(invar)
3두랄루민(duralumin)
4고속도강(high speed steel)
정답 및 해설

TiC 와 Ni·Co 등을 조합해 세라믹과 금속을 액상 소결로 결합한 고경도 절삭공구 재료는 서멧(cermet)이다.

세라믹 성분이 높은 경도와 내마모성을, 금속 결합상이 인성을 보완해 고속 절삭에서도 안정적인 성능을 낸다.

문제 57
초강 두랄루민(ESD)계의 주성분으로 옳은 것은?
1Al-Cu계 합금
2Al-Si계 합금
3Al-Cu-Si계 합금
4Al-Mg-Zn계 합금
정답 및 해설

초강 두랄루민(ESD)은 Al-Mg-Zn계를 주성분으로 하는 고강도 알루미늄 합금이다.

흔히 쓰이는 두랄루민이 Al-Cu-Mg 계인 것과 달리, 초강 계열은 아연을 더해 시효경화로 얻는 강도를 한층 끌어올린 조성이어서 항공기 구조재처럼 높은 강도가 요구되는 곳에 쓰인다.

문제 58
피복 아크 용접에서 아크열에 의해 용접봉이 녹아 금속증기 또는 용적으로 되어 녹은 모재와 융합하여 용착금속을 만드는데, 용융물이 모재에 녹아 들어간 깊이를 무엇이라 하는가?
1용융지
2용입
3용융물
4용적
정답 및 해설

용융된 금속이 모재 속으로 녹아 들어간 깊이를 용입이라고 한다.

  • 용융지는 아크열로 녹아 있는 액체 상태의 풀 전체를 가리킨다.
  • 용적은 용접봉 끝에서 떨어지는 녹은 금속 방울을 가리킨다.

두 용어 모두 용입과는 가리키는 대상이 달라 서로 구분해야 한다.

문제 59
단면적 500mm2인 연강 봉에 500kgf의 인장하중을 받아 이 재료의 허용 인장응력에 도달하였다. 이 봉의 인장강도가 500kgf/cm2이라면 안전율은?
11
25
310
450
정답 및 해설

이 봉의 안전율은 5이다.

단면적 500mm²는 5cm²이므로, 하중 500kgf 를 면적으로 나누면 허용 인장응력은 500÷5=100500 \div 5 = 100kgf/cm² 이 된다.

안전율은 인장강도를 허용응력으로 나눈 값이므로 500÷100=5500 \div 100 = 5로 계산된다.

문제 60
연강용 가스 용접봉에 함유된 금속 성분 중에서 용접부의 저항력을 감소시키고 기공의 발생의 원인이 되는 것은?
1탄소(C)
2규소(Si)
3유황(S)
4인(P)
정답 및 해설

연강용 가스 용접봉에 섞인 유황(S)은 용접부의 저항력을 떨어뜨리고 기공 발생의 원인이 된다.

황은 철과 반응해 녹는점이 낮은 황화물을 만들어 결정립계에 편석되면서 고온 균열과 기공을 유발하기 쉬운 성분으로 꼽힌다.